對(duì)計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的研究及分析

摘要：在信息迅速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)成為一種主導(dǎo)技術(shù)，信息產(chǎn)業(yè)也成為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)一種新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)．信息產(chǎn)業(yè)在與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，迅速的發(fā)展成一門龐大的學(xué)科．對(duì)計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的研究及分析，已成為一種必須的解決的重要課題，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的高速發(fā)展．下面就針對(duì)如何做好對(duì)計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的研究及分析談?wù)勛约旱母惺芎腕w會(huì)．

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)嵌入式；操作系統(tǒng)；信息技術(shù)；TCP／IP協(xié)議

1 嵌入式的發(fā)展現(xiàn)狀和水平

20世紀(jì)中期的信息技術(shù)革命，把人類從工業(yè)社會(huì)推進(jìn)知識(shí)社會(huì)，嵌入式系統(tǒng)的興起，自1971年以有史以來(lái)第一個(gè)微處理器4004開始，到微處理器的蓬勃發(fā)展，逐漸改善人們生活?？茖W(xué)技術(shù)是推動(dòng)它發(fā)展的關(guān)鍵。嵌入式系統(tǒng)如今以及從研究的領(lǐng)域向?qū)嶋H的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，各種嵌入式數(shù)碼產(chǎn)品、手機(jī)、電視等已經(jīng)悄悄的涌現(xiàn)，尤其是對(duì)移動(dòng)的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、軍事領(lǐng)域的認(rèn)可。目前嵌入式的技術(shù)開發(fā)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)項(xiàng)目。在另一方面嵌入式對(duì)硬件的處理能力越來(lái)越高，對(duì)嵌入式的數(shù)據(jù)庫(kù)的要求越來(lái)越高，并且數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)有效的技術(shù)工具，可以大幅度提高嵌入式的運(yùn)作能力。

2 嵌入式即使的實(shí)現(xiàn)手段

將嵌入式接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上是將嵌入式設(shè)備轉(zhuǎn)成Web的服務(wù)器，并配置TCP／IP協(xié)議就可以實(shí)現(xiàn)。目前嵌入式Internet技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有兩種方式。

第一種式是EMIT技術(shù)，采用支持TCPflP協(xié)議的高性能服務(wù)器作為網(wǎng)關(guān)，嵌入式設(shè)備通過(guò)PS一232，RS--485或者CAN總線與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器連接，間接通過(guò)服務(wù)器網(wǎng)關(guān)連接Intemet，經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展EMIT技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化中得到了廣泛的應(yīng)用。但該技術(shù)也存在著以下的缺點(diǎn)，由于需要使用高性能的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，加上emGateway網(wǎng)關(guān)的使用需要繳納相應(yīng)的版稅，從而使得成本很高，而且網(wǎng)關(guān)和設(shè)備之間需要專門的布線，在嵌入式設(shè)備比較分散的情況下極為不便，通信的距離、速度受到一定的限制。

第二種方式是采取硬件協(xié)議棧芯片進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，比如SeiK。

公司的57600嵌入式MCU通過(guò)接口對(duì)其進(jìn)行控制已達(dá)到Internet通信的目的，這時(shí)軟件只需要增加一段協(xié)議通信的接口程序即可，因此開發(fā)難度下、周期短。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)的硬件成本非常高，而且由于使用的是硬件的協(xié)議棧，擴(kuò)展不靈活。

3 嵌入式的操作系統(tǒng)

Web服務(wù)器使用的的主要協(xié)議是H1TrP協(xié)議，既超文本傳輸協(xié)議。HTFP是一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡(jiǎn)捷、快速的方式，使用于分布超媒體信息系統(tǒng)。

H1TrP協(xié)議是基于請(qǐng)求與響應(yīng)模式的。一個(gè)客戶機(jī)與服務(wù)器連接以后，發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求給服務(wù)器。服務(wù)器接到請(qǐng)求之后，給予相應(yīng)的響應(yīng)信息。其格式為一個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行，包括信息的協(xié)議版本號(hào)、一個(gè)成功的或者錯(cuò)誤的代碼，在跟上MIME信息，包括服務(wù)器的信息，一個(gè)成功的錯(cuò)誤的代碼，再跟上MIME信息，包括服務(wù)器信息。實(shí)體信息和可能的內(nèi)容。

H1TrP通信建立在TCP／IP連接之上。缺省端口的TCP／80，其它端口也是可用的，但這并不預(yù)示著一個(gè)可靠的傳輸。Web服務(wù)器運(yùn)行時(shí)，一直在TC080端口監(jiān)聽(tīng)，等待連接的出現(xiàn)?；贖，ITrP協(xié)議的客戶朋艮務(wù)器模式的信息交換過(guò)程分為四個(gè)步驟：建立連接、發(fā)送請(qǐng)求信息、發(fā)送Ⅱ向應(yīng)信息和關(guān)閉連接。

4 嵌入式技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用——信息家電

所謂的IA信息家電，可以定義為能以網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)、專為特定功能而設(shè)計(jì)，并且易于使用的產(chǎn)品。美國(guó)HP公司的一位前任副總裁，在1998年出版的名為《The Invisible Computer)--書中提到，早在1978年，時(shí)任職于Apple Computer公司的Jef Rsdkin就已經(jīng)提出IA一詞。

信息家電最主要的特色是具有多樣性、穩(wěn)定性、可靠性以及易于使用性。方便、容易可以說(shuō)是IA的主要精神，與這樣才能符合真正的實(shí)際需要。信息家電的興起，主要還是以為你網(wǎng)絡(luò)與硬件的制造技術(shù)進(jìn)步有關(guān)，依照有關(guān)資料，主要的原因可以分為以下幾點(diǎn)：

第一是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的普及，由于網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一日千里，各式各樣的裝置都可以通過(guò)cP仃P(guān)及時(shí)連上Interact。也因?yàn)槿绱?，各裝置之問(wèn)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)交換信息，只要支持IP協(xié)議，就可以進(jìn)行信息交換。

第二是半導(dǎo)體設(shè)計(jì)及制作技術(shù)的改善。摩爾定律指出每18個(gè)月，微處理器的晶體管密度會(huì)增加一倍，而制作成本卻降低一半。半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，使得SoC的夢(mèng)想得以實(shí)現(xiàn)，所有繁雜的功能都可以通過(guò)集成在一個(gè)小小的芯片上，但是價(jià)格卻便宜。

第三是3C及時(shí)的快速集成，3C技術(shù)已經(jīng)提出了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，終于在手機(jī)類的手持式裝置上獲得真正的集成。由于硬件成本降低，加上無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)步以及消費(fèi)者的需求，使得所謂的3C產(chǎn)品的集成變得更加快速，也因此帶動(dòng)了其他信息家電的興盛。

第四是用戶的需求增加。技術(shù)的進(jìn)步永遠(yuǎn)都是來(lái)自于人類的需求，用戶的需求造就了科技的進(jìn)步。當(dāng)我們想要更加快捷的與人聯(lián)系，隨時(shí)隨地的掌握信息，更簡(jiǎn)單好用的人機(jī)界面，這時(shí)候信息家電就應(yīng)運(yùn)而生了。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，嵌入式信息技術(shù)會(huì)得到更多的重視，它的技術(shù)進(jìn)步會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益，對(duì)于加快社會(huì)進(jìn)步，加強(qiáng)信息交流有著十分重要的作用，而它也在潛移默化的影響著人類的生活。